Apache IoTDB Docker部署：单机至集群全场景实战指导_程序员社区

引言

当下，高效存储与管理大量时序数据成为企业进行数字化转型的关键所在。Apache IoTDB是一款专为物联网场景打造的时序数据库，它凭借高性能、轻量级以及生态集成能力，在工业监测、智慧城市、智能农业等诸多领域有着广泛应用。本文将会深入剖析IoTDB的核心特性，并且详细讲解单机版和集群版在Docker环境下的部署实践。

关于虚拟机测试节点的单机版和集群版安装，可参考之前的文章：

单机版安装 ：Apache IoTDB（1）：时序数据库介绍与单机版安装部署指导
集群版安装 ：Apache IoTDB（2）：时序数据库 IoTDB 集群安装与部署的技术优势及适用场景剖析

一、Apache IoTDB产品解析

1.1 架构设计

Apache IoTDB采用“存储 - 计算”相分离的架构，借助LSM - tree存储引擎以及列式存储格式，达成高并发写入和低延迟查询的平衡。其核心组件包含：

ConfigNode ：作为集群元数据的管理中心，负责节点的协调与路由工作
DataNode ：是数据存储与计算的节点，能够支持水平扩展
CLI工具 ：属于命令行交互界面，支持SQL以及InfluxDB协议

若要深入了解包含3个ConfigNode和3个DataNode的IoTDB数据库，可查看上篇文章：
[Apache IoTDB（2）：时序数据库 IoTDB 集群安装与部署的技术优势及适用场景解析]

1.2 核心功能

1.2.1 时序数据专属优化

对齐时间序列 ：支持对多设备、多传感器的同步数据进行建模
连续查询 ：通过物化视图来实现实时数据的聚合，例如计算每小时的平均值
触发器机制 ：当数据发生变更时，会自动触发预设好的逻辑（需要v0.13及以上版本）

1.2.2 生态兼容

多语言SDK ：提供Java、Python、Go等多种语言的驱动程序
大数据集成 ：支持Spark、Flink进行实时计算，并且能与Grafana深度整合
协议适配 ：兼容MQTT、HTTP、JDBC等多种接入方式

1.3 典型场景对比

Apache IoTDB针对不同场景进行了对比，以下是相关对比表，方便大家查看：

应用场景	数据特点	IoTDB优势
工业物联网	高频传感器数据（间隔为1ms - 10s），设备数量众多（万级节点），时序性强	1. 采用列式存储以及时间分区优化，压缩率可达10:1
2. 原生支持工业协议（OPC - UA/Modbus）
3. 具备边缘 - 云端协同架构	某汽车厂有20000+设备进行监控，存储成本降低了70%
能源电力	带有质量标签的时序数据，需要进行实时计算（例如线损分析），并且需要进行数据生命周期管理（冷热分层）	1. 内置TsFile格式来支持数据标记
2. 内置聚合函数（avg、max等）
3. 有TTL自动过期机制	某电网公司每天存储5TB的智能电表数据
智慧城市	多源异构数据（交通、环境等），需要进行空间 - 时间双维度查询	1. 支持时空联合索引
2. 能与GIS系统集成
3. 可以在毫秒级响应千万级数据点的查询	某城市交通管理系统处理2000+路口的实时流量数据
车联网	高并发写入（10000+TPS），轨迹数据需要压缩存储	1. 基于内存的写入缓冲
2. 专有编码算法（Gorilla/RLBE）
3. 支持SQL扩展	某新能源车企存储车辆每秒20个传感器的行驶数据
医疗健康	非均匀采样数据（如ECG等），需要进行模式匹配查询	1. 支持非对齐时间序列存储
2. 提供相似性搜索UDF
3. 集成医疗设备SDK	某三甲医院存储2000+病床的实时生命体征数据
航空航天	超高精度数据（ns级时间戳），需要进行故障预测	1. 纳秒级时间精度
2. 内置异常检测算法
3. 支持联邦查询	某卫星系统每秒处理10万+遥测数据点
智能制造	多维度质量分析，需要与MES系统集成	1. 提供质量分析工具包
2. 支持Kafka/PLC4X连接器
3. 有可视化API	某半导体厂实现生产设备全生命周期的数字化

二、Docker安装部署（附具体的操作命令）

博主这里以ubuntu为例进行安装部署，其他操作系统可搜索对应安装方法，若需要博主协助也可以联系。

2.1 安装依赖的工具

sudo apt-get update
sudo apt-get -y install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common

2.2 安装证书

curl -fsSL https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

2.3 写入源信息

sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"

2.4 安装Docker-CE

sudo apt-get -y update
sudo apt-get -y install docker-ce

2.5 设置docker开机自启动

sudo systemctl enable docker

2.6 验证docker安装是否成功

docker --version  #显示版本信息则表示安装成功

三、Docker环境下单机版部署

3.1 拉取镜像

Apache IoTDB的Docker镜像可在以下链接获取：https://hub.docker.com/r/apache/iotdb

博主这里使用的是1.3.2版本。

拉取镜像的命令为：

docker pull apache/iotdb:1.3.2-standalone

查看镜像的命令：

docker images

效果如下：
在这里插入图片描述

3.2 创建docker bridge网络

执行以下命令：

docker network create --driver=bridge --subnet=172.18.0.0/16 --gateway=172.18.0.1  iotdb

3.3 docker-compose的yml文件

将IoTDB安装目录和yml文件放置在以下文件目录中：

/docker-iotdb/iotdb

单机版docker-compose的文件路径为：

/docker-iotdb/docker-compose-standalone.yml

文件内容如下：

version: "3"
services:
  iotdb-service:
    image: apache/iotdb:1.3.2-standalone #使用的镜像
    hostname: iotdb
    container_name: iotdb
    restart: always       
    ports:
      - "6667:6667"
    environment:
      - cn_internal_address=iotdb
      - cn_internal_port=10710
      - cn_consensus_port=10720
      - cn_seed_config_node=iotdb:10710
      - dn_rpc_address=iotdb
      - dn_internal_address=iotdb
      - dn_rpc_port=6667
      - dn_internal_port=10730
      - dn_mpp_data_exchange_port=10740
      - dn_schema_region_consensus_port=10750
      - dn_data_region_consensus_port=10760
      - dn_seed_config_node=iotdb:10710
    privileged: true
    volumes:
        - ./iotdb/data:/iotdb/data
        - ./iotdb/logs:/iotdb/logs
    networks:
      iotdb:
        ipv4_address: 172.18.0.6
networks:
  iotdb:
    external: true

3.4 启动IoTDB

后台启动命令：

docker-compose -f docker-compose-standalone.yml up  -d

3.5 验证是否启动成功

第一种验证方式：

查看日志的命令：

docker logs -f iotdb-datanode

出现以下类似内容则表示启动成功：
在这里插入图片描述

第二种验证方式：

进入容器查看服务运行状态。

查看所有启动容器的命令：

docker ps

在这里插入图片描述

登录数据库：

./start-cli.sh -h iotdb

使用show cluster命令查看服务状态：

show cluster                      #查看服务状态

当看到服务状态均为running时，表明IoTDB部署成功，效果如下：
在这里插入图片描述

3.6 修改配置文件

后续若要直接修改配置文件，可将容器中的/conf文件夹映射出来进行修改。

步骤一 ：将容器中的/conf目录拷贝到/docker-iotdb/iotdb/conf：

docker cp iotdb:/iotdb/conf /docker-iotdb/iotdb/conf

步骤二 ：在docker-compose-standalone.yml中添加映射：

volumes:
        - ./iotdb/conf:/iotdb/conf

步骤三 ：重新启动IoTDB：

docker-compose  -f docker-compose-standalone.yml  up  -d

四、Docker环境下集群版部署

4.1 集群架构设计（简述）

由于篇幅限制，集群版的具体架构（3ConfigNode+3DataNode）及优势可查看：
[Apache IoTDB（2）：时序数据库 IoTDB 集群安装与部署的技术优势及适用场景解析]

在这里插入图片描述

采用3ConfigNode+3DataNode的经典架构，博主这里以3台linux服务器为例，详细信息如下：

节点IP	主机名	服务
192.168.1.3	iotdb-1	ConfigNode、DataNode
192.168.1.4	iotdb-2	ConfigNode、DataNode
192.168.1.5	iotdb-3	ConfigNode、DataNode

4.2 拉取镜像

Apache IoTDB的Docker镜像可在以下链接获取：https://hub.docker.com/r/apache/iotdb

博主这里使用的是1.3.2版本。

在3台服务器上分别执行拉取镜像的命令：

docker pull apache/iotdb:1.3.2-standalone

查看镜像的命令：

docker images

效果如下：
在这里插入图片描述

4.3 yml文件创建

将IoTDB安装目录和yml文件放置在以下文件目录中：

/docker-iotdb/iotdb

confignode的文件路径为：

/docker-iotdb/confignode.yml

datanode的文件路径为：

/docker-iotdb/datanode.yml

confignode.yml文件（示例）：

version: "3"
services:
  iotdb-confignode:
    image: apache/iotdb:latest #使用的镜像
    hostname: iotdb-1|iotdb-2|iotdb-3    #根据实际情况选择，三选一
    container_name: iotdb-confignode
    command: ["bash", "-c", "entrypoint.sh confignode"]
    restart: always
    environment:
      - cn_internal_address=iotdb-1|iotdb-2|iotdb-3 #根据实际情况选择，三选一
      - cn_internal_port=10710
      - cn_consensus_port=10720
      - cn_seed_config_node=iotdb-1:10710   #默认第一台为seed节点
      - schema_replication_factor=3         #元数据副本数
      - data_replication_factor=2           #数据副本数
    privileged: true
    volumes:
      - ./iotdb/data:/iotdb/data
      - ./iotdb/logs:/iotdb/logs
    network_mode: "host"    #使用host网络

datanode.yml文件（示例）：

version: "3"
services:
  iotdb-datanode:
    image: iotdb-enterprise:1.3.2.3-standalone #使用的镜像
    hostname: iotdb-1|iotdb-2|iotdb-3 #根据实际情况选择，三选一
    container_name: iotdb-datanode
    command: ["bash", "-c", "entrypoint.sh datanode"]
    restart: always
    ports:
      - "6667:6667"
    privileged: true
    environment:
      - dn_rpc_address=iotdb-1|iotdb-2|iotdb-3  #根据实际情况选择，三选一
      - dn_internal_address=iotdb-1|iotdb-2|iotdb-3 #根据实际情况选择，三选一
      - dn_seed_config_node=iotdb-1:10710      #默认第1台为seed节点
      - dn_rpc_port=6667
      - dn_internal_port=10730
      - dn_mpp_data_exchange_port=10740
      - dn_schema_region_consensus_port=10750
      - dn_data_region_consensus_port=10760
      - schema_replication_factor=3         #元数据副本数
      - data_replication_factor=2           #数据副本数
    volumes:
      - ./iotdb/data:/iotdb/data
      - ./iotdb/logs:/iotdb/logs
    network_mode: "host"      #使用host网络

4.4 启动confignode

在3台服务器上分别启动confignode，需要注意启动顺序：

先启动第1台iotdb-1
再启动iotdb-2
再启动iotdb-3

后台启动命令：

docker-compose -f confignode.yml up  -d #

4.5 启动datanode

在3台服务器上分别启动datanode。

后台启动命令：

docker-compose  -f  datanode.yml  up -d #后台启动

在这里插入图片描述

4.6 验证是否启动成功

查看日志，若有如下字样，则表示datanode启动成功。

进入容器查看服务运行状态。

查看启动的容器：

第一种验证方式：

查看日志的命令：

docker logs -f iotdb-datanode

出现以下类似内容则表示启动成功：
在这里插入图片描述

第二种验证方式：

进入容器查看服务运行状态。

查看所有启动容器的命令：

docker ps

在这里插入图片描述

登录数据库：

./start-cli.sh -h iotdb

使用show cluster命令查看服务状态：

show cluster                      #查看服务状态

当看到服务状态均为running时，表明IoTDB部署成功，效果如下：
![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/1d80e362521b4e5f95ceba45

文章整理自互联网，只做测试使用。发布者：Lomu，转转请注明出处：https://www.it1024doc.com/13635.html

Apache IoTDB Docker部署：单机至集群全场景实战指导

引言

一、Apache IoTDB产品解析

1.1 架构设计

1.2 核心功能

1.2.1 时序数据专属优化

1.2.2 生态兼容

1.3 典型场景对比

二、Docker安装部署（附具体的操作命令）

2.1 安装依赖的工具

2.2 安装证书

2.3 写入源信息

2.4 安装Docker-CE

2.5 设置docker开机自启动

2.6 验证docker安装是否成功

三、Docker环境下单机版部署

3.1 拉取镜像

3.2 创建docker bridge网络

3.3 docker-compose的yml文件

3.4 启动IoTDB

3.5 验证是否启动成功

3.6 修改配置文件

四、Docker环境下集群版部署

4.1 集群架构设计（简述）

4.2 拉取镜像

4.3 yml文件创建

4.4 启动confignode

4.5 启动datanode

4.6 验证是否启动成功

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1.1 架构设计

1.2 核心功能

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1.3 典型场景对比

二、Docker安装部署（附具体的操作命令）

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2.2 安装证书

2.3 写入源信息

2.4 安装Docker-CE

2.5 设置docker开机自启动

2.6 验证docker安装是否成功

三、Docker环境下单机版部署

3.1 拉取镜像

3.2 创建docker bridge网络

3.3 docker-compose的yml文件

3.4 启动IoTDB

3.5 验证是否启动成功

3.6 修改配置文件

四、Docker环境下集群版部署

4.1 集群架构设计（简述）

4.2 拉取镜像

4.3 yml文件创建

4.4 启动confignode

4.5 启动datanode

4.6 验证是否启动成功

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